隧道勘察技術(shù)與方法精講PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1隧道勘察技術(shù)與方法精講隧道勘察技術(shù)與方法精講張?jiān)诿鲝堅(jiān)诿?中國工程院院士中國工程院院士中國地質(zhì)勘察大師中國地質(zhì)勘察大師王思敬王思敬 中國工程院院士中國工程院院士中國地質(zhì)勘察大師中國地質(zhì)勘察大師第2頁/共64頁 隧道勘察階段的劃分與公路設(shè)計(jì)階段相適應(yīng)，一般隧道勘察階段的劃分與公路設(shè)計(jì)階段相適應(yīng)，一般分為：分為：可行性勘察可行性勘察；初步勘察；詳細(xì)勘察。；初步勘察；詳細(xì)勘察。 可行性研究勘察可行性研究勘察預(yù)可行性研究預(yù)可行性研究工程可行性研究工程可行性研究橋隧可行性研究現(xiàn)狀橋隧可行性研究現(xiàn)狀側(cè)重于是收集與研究已有的文獻(xiàn)資料側(cè)重于是收集與研究已有的文獻(xiàn)資料在分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘，實(shí)

2、地調(diào)查，大致查明地質(zhì)情況在分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘，實(shí)地調(diào)查，大致查明地質(zhì)情況人民盼望已久，居于形式偏多人民盼望已久，居于形式偏多第3頁/共64頁初步勘察初步勘察收集資料收集資料工程地質(zhì)選定隧道線位工程地質(zhì)選定隧道線位初步勘察初步勘察資料整理資料整理取得隧道所在位置的初步總平面布置地形圖及有關(guān)工程性質(zhì)，規(guī)模的文件取得隧道所在位置的初步總平面布置地形圖及有關(guān)工程性質(zhì)，規(guī)模的文件初勘工作的任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的最優(yōu)隧道位置方案初勘工作的任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的最優(yōu)隧道位置方案工程地質(zhì)勘察的原始資料，包括調(diào)查、測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)等資料工程地質(zhì)勘察的原始資料，包括調(diào)查、測(cè)繪、勘探、試

3、驗(yàn)等資料初步勘察：初步勘察：第4頁/共64頁詳細(xì)勘察：詳細(xì)勘察：詳細(xì)勘察詳細(xì)勘察目的目的任務(wù)任務(wù)步驟步驟為線位布設(shè)和編制施工圖設(shè)計(jì)提供完整的工程地質(zhì)資料為線位布設(shè)和編制施工圖設(shè)計(jì)提供完整的工程地質(zhì)資料在初勘基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明隧道沿線地質(zhì)特征和不良地質(zhì)規(guī)模、大小范圍在初勘基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明隧道沿線地質(zhì)特征和不良地質(zhì)規(guī)模、大小范圍(1)前期的準(zhǔn)備工作；前期的準(zhǔn)備工作；(2)沿線地質(zhì)勘察；沿線地質(zhì)勘察；(3)試驗(yàn)；試驗(yàn)；(4)資料整理；資料整理；(5)編寫詳勘報(bào)告編寫詳勘報(bào)告第5頁/共64頁第6頁/共64頁 2.2 2.2 隧道勘察的主要方法隧道勘察的主要方法 2.2.1 2.2.1 收集研究既有資

4、料收集研究既有資料 地形地貌地形地貌: : 區(qū)域地貌類型及主要特征區(qū)域地貌類型及主要特征地質(zhì)情況地質(zhì)情況: : 地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、土質(zhì)等地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、土質(zhì)等區(qū)域水文情況：地下水的類型、分布、埋深等區(qū)域水文情況：地下水的類型、分布、埋深等特殊地質(zhì)：特殊地質(zhì)： 膨脹巖土、黃土膨脹巖土、黃土不良地質(zhì)：不良地質(zhì)： 分布，發(fā)育分布，發(fā)育 與活動(dòng)特點(diǎn)等與活動(dòng)特點(diǎn)等植被及環(huán)境植被及環(huán)境: : 如氣候、水文、植被、土壤等；如氣候、水文、植被、土壤等；需要收集哪些資料？需要收集哪些資料？第7頁/共64頁2.2.1 2.2.1 收集研究既有資料收集研究既有資料 地震資料地震資料: : 歷史情況，地震烈

5、度、地震破壞情況等歷史情況，地震烈度、地震破壞情況等氣象資料：如氣溫、降水、蒸發(fā)、溫度、積雪等氣象資料：如氣溫、降水、蒸發(fā)、溫度、積雪等其他資料：相關(guān)的法令、法規(guī)、方針和政策等內(nèi)容其他資料：相關(guān)的法令、法規(guī)、方針和政策等內(nèi)容類似工程經(jīng)驗(yàn)類似工程經(jīng)驗(yàn): : 區(qū)內(nèi)已有公路、鐵路等其它土建工程的工程地質(zhì)問題及其防治措施等；區(qū)內(nèi)已有公路、鐵路等其它土建工程的工程地質(zhì)問題及其防治措施等；需要收集哪些資料？需要收集哪些資料？第8頁/共64頁2.2.2 2.2.2 調(diào)查與測(cè)繪調(diào)查與測(cè)繪 充分說明充分說明 隧道通過地段的地形狀況隧道通過地段的地形狀況充分說明充分說明 隧道通過地段地質(zhì)條件隧道通過地段地質(zhì)條件充

6、分說明充分說明 隧道通過地段自然條件隧道通過地段自然條件充分說明充分說明 隧道通過地段施工條件隧道通過地段施工條件調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第9頁/共64頁2.2.2 2.2.2 調(diào)查與測(cè)繪調(diào)查與測(cè)繪（1 1）自然概況）自然概況 以地形地貌特征為主的概況。以地形地貌特征為主的概況。調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第10頁/共64頁2.2.2 2.2.2 調(diào)查與測(cè)繪調(diào)查與測(cè)繪（2 2）工程地質(zhì)調(diào)查）工程地質(zhì)調(diào)查調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第11頁/共64頁2.2.2 2.2.2 調(diào)查與測(cè)繪調(diào)查與測(cè)繪（3 3）工程地

7、質(zhì)測(cè)繪）工程地質(zhì)測(cè)繪 1) 1) 野外測(cè)繪方法野外測(cè)繪方法 （a a）標(biāo)測(cè)方法）標(biāo)測(cè)方法 （b b）工程地質(zhì)測(cè)繪的基本方法）工程地質(zhì)測(cè)繪的基本方法 （c c）隧道工程地質(zhì)測(cè)繪的路線法，反應(yīng)調(diào)查結(jié)果）隧道工程地質(zhì)測(cè)繪的路線法，反應(yīng)調(diào)查結(jié)果調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第12頁/共64頁2.2.2 2.2.2 調(diào)查與測(cè)繪調(diào)查與測(cè)繪（3 3）工程地質(zhì)測(cè)繪）工程地質(zhì)測(cè)繪2 2）有航攝資料的方法）有航攝資料的方法（a a）立體鏡判釋）立體鏡判釋（b b）實(shí)地調(diào)查測(cè)繪（實(shí)地驗(yàn)證）實(shí)地調(diào)查測(cè)繪（實(shí)地驗(yàn)證）（c c）繪制工程地質(zhì)圖）繪制工程地質(zhì)圖調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪

8、要弄清楚什么問題？第13頁/共64頁調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第14頁/共64頁調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第15頁/共64頁調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問題？第16頁/共64頁（4 4）調(diào)查測(cè)繪內(nèi)容）調(diào)查測(cè)繪內(nèi)容 第17頁/共64頁泉州地形圖泉州地形圖 第18頁/共64頁第19頁/共64頁2.3 2.3 隧道勘察的主要手段隧道勘察的主要手段 一、挖探：一、挖探： 2 23 3米米 二、簡(jiǎn)易鉆探：二、簡(jiǎn)易鉆探：3 31010米米三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等四、地球物理勘探四、地球物理勘探第2

9、0頁/共64頁第21頁/共64頁挖挖 探：探： 2 23 3米米第22頁/共64頁 二、簡(jiǎn)易鉆探：二、簡(jiǎn)易鉆探：3 31010米米第23頁/共64頁簡(jiǎn)易鉆探：簡(jiǎn)易鉆探： 3 31010米米第24頁/共64頁 鉆探的取芯鉆探的取芯第25頁/共64頁 鉆探的取芯鉆探的取芯第26頁/共64頁 鉆探的取芯鉆探的取芯第27頁/共64頁2.3 2.3 隧道勘察的主要手段隧道勘察的主要手段 一、挖探：一、挖探： 2 23 3米米 二、簡(jiǎn)易鉆探：二、簡(jiǎn)易鉆探：3 31010米米三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等四、地球物理勘探四、地球物理勘探第28頁/共64頁三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等三、鉆

10、探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等第29頁/共64頁回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)泥漿泥漿槽槽沉淀沉淀槽槽第30頁/共64頁三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等第31頁/共64頁 因?yàn)樗畲蟛荒苠^定系留，必須使用因?yàn)樗畲蟛荒苠^定系留，必須使用DPSDPS（Dynamic Positioning System - Dynamic Positioning System - 動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)）。動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)）。JOIDES Resolution第32頁/共64頁 深水鉆探深水鉆探第33頁/共64頁 國家科技部國家科技部“九五九五”曾曾提 出提 出 8 8 字 方字 方針：針：“ “ 上天、

11、上天、 入地、入地、 下海、下海、 登極登極 ”都與鉆探工都與鉆探工程有關(guān)程有關(guān)。第34頁/共64頁2.3 2.3 隧道勘察的主要手段隧道勘察的主要手段 一、挖探：一、挖探： 2 23 3米米 二、簡(jiǎn)易鉆探：二、簡(jiǎn)易鉆探：3 31010米米三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等三、鉆探：沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆等四、地球物理勘探（物探）四、地球物理勘探（物探）第35頁/共64頁四、地球物理勘探物探四、地球物理勘探物探基本原理：基本原理： 利用巖土體材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，根利用巖土體材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，根據(jù)接收信號(hào)判斷地層缺陷及力學(xué)性質(zhì)。據(jù)接收信號(hào)判斷地層缺陷及力學(xué)性質(zhì)。第36頁/共64頁物探物探: :根據(jù)密度、導(dǎo)

12、電性等物理性質(zhì)的差別，勘測(cè)地根據(jù)密度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)的差別，勘測(cè)地層分布、地質(zhì)構(gòu)造和地下水位置層分布、地質(zhì)構(gòu)造和地下水位置方法方法: :重力場(chǎng)重力場(chǎng), ,磁電場(chǎng)磁電場(chǎng), ,聲聲, ,彈性波彈性波, ,放射性勘探放射性勘探, ,地震勘地震勘探探( (規(guī)范規(guī)范, ,剪切波速剪切波速) )優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :簡(jiǎn)單迅速簡(jiǎn)單迅速缺點(diǎn)缺點(diǎn): :間接判斷間接判斷, , 范圍較大范圍較大. .第37頁/共64頁物探根據(jù)巖土物理性質(zhì)不同的分類：物探根據(jù)巖土物理性質(zhì)不同的分類： 電法勘探電法勘探隧道常用隧道常用電磁法勘探（地質(zhì)雷達(dá)）電磁法勘探（地質(zhì)雷達(dá)）隧道常用隧道常用地震勘探地震勘探隧道常用隧道常用聲波探測(cè)聲波探測(cè)

13、重力勘探重力勘探磁力勘探磁力勘探放射性勘探放射性勘探第38頁/共64頁 是利用高頻電磁脈沖波的是利用高頻電磁脈沖波的反射探測(cè)地層結(jié)構(gòu)和地下埋葬反射探測(cè)地層結(jié)構(gòu)和地下埋葬物體的電磁裝置；物體的電磁裝置；SIR-300SIR-300型地質(zhì)雷達(dá)型地質(zhì)雷達(dá) 電磁法勘探電磁法勘探 通過發(fā)射天線向地下輻射通過發(fā)射天線向地下輻射寬帶的脈沖波，在地下傳播遇寬帶的脈沖波，在地下傳播遇到不同介質(zhì)介電參數(shù)和導(dǎo)電率到不同介質(zhì)介電參數(shù)和導(dǎo)電率存在差異時(shí)在界面上發(fā)生反射存在差異時(shí)在界面上發(fā)生反射。第39頁/共64頁 物探的現(xiàn)場(chǎng)物探的現(xiàn)場(chǎng)第40頁/共64頁物探的曲線物探的曲線第41頁/共64頁第42頁/共64頁地質(zhì)勘察地質(zhì)

14、勘察地質(zhì)初勘地質(zhì)初勘地質(zhì)詳勘地質(zhì)詳勘為隧道位置選擇提為隧道位置選擇提供工程地質(zhì)條件供工程地質(zhì)條件為隧道施工圖設(shè)計(jì)為隧道施工圖設(shè)計(jì)提供地質(zhì)條件提供地質(zhì)條件地質(zhì)勘察：地質(zhì)勘察：第43頁/共64頁地質(zhì)初勘地質(zhì)初勘目的任務(wù)目的任務(wù)基本內(nèi)容基本內(nèi)容主要手段主要手段選定隧道位置選定隧道位置查明控制隧道方案的工程地質(zhì)問題查明控制隧道方案的工程地質(zhì)問題以調(diào)查與測(cè)繪為主，配合物探以調(diào)查與測(cè)繪為主，配合物探地質(zhì)初勘：地質(zhì)初勘：第44頁/共64頁地質(zhì)詳勘地質(zhì)詳勘目的任務(wù)目的任務(wù)基本內(nèi)容基本內(nèi)容主要手段主要手段根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，對(duì)選定隧道位置詳勘，對(duì)選定隧道位置詳勘，為施工圖設(shè)計(jì)服務(wù)為施工圖設(shè)計(jì)

15、服務(wù)對(duì)主要的重大工程地質(zhì)對(duì)主要的重大工程地質(zhì)問題作出可靠結(jié)論問題作出可靠結(jié)論坑探、鉆探、物探坑探、鉆探、物探地質(zhì)詳勘：地質(zhì)詳勘：第45頁/共64頁槽探槽探挖探挖探第46頁/共64頁地質(zhì)斷面圖地質(zhì)斷面圖地質(zhì)鉆孔圖地質(zhì)鉆孔圖第47頁/共64頁地質(zhì)鉆孔柱狀圖地質(zhì)鉆孔柱狀圖第48頁/共64頁第49頁/共64頁2.5 2.5 水文勘察水文勘察隧道內(nèi)涌隧道內(nèi)涌水水地表枯水地表枯水 必須進(jìn)行調(diào)查預(yù)測(cè)必須進(jìn)行調(diào)查預(yù)測(cè)第50頁/共64頁涌水調(diào)查涌水調(diào)查內(nèi)容：調(diào)查地下水的類型及其與地內(nèi)容：調(diào)查地下水的類型及其與地表水的相互補(bǔ)給關(guān)；調(diào)查地下水的表水的相互補(bǔ)給關(guān)；調(diào)查地下水的流量、流向及水質(zhì)等流量、流向及水質(zhì)等預(yù)測(cè)地

16、下水的涌水量預(yù)測(cè)地下水的涌水量利用鉆探成果判斷涌水情況利用鉆探成果判斷涌水情況地下水涌水調(diào)查：地下水涌水調(diào)查：查明涌向隧道的地下水的范圍查明涌向隧道的地下水的范圍第51頁/共64頁枯水調(diào)查枯水調(diào)查目的：明確由于修建隧道工程而使目的：明確由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影響，造成工業(yè)地下水及供水受到影響，造成工業(yè)用水及居民飲水困難等用水及居民飲水困難等主要內(nèi)容：地下水的利用狀況、地主要內(nèi)容：地下水的利用狀況、地下水季節(jié)性變化以及雨后變化、植下水季節(jié)性變化以及雨后變化、植被情況等被情況等枯水調(diào)查：枯水調(diào)查：與隧道涌水有關(guān)聯(lián)的物探調(diào)查與隧道涌水有關(guān)聯(lián)的物探調(diào)查第52頁/共64頁第53頁/共64頁

17、2.6 2.6 建筑環(huán)境評(píng)價(jià)建筑環(huán)境評(píng)價(jià)目的：明確環(huán)境現(xiàn)狀，目的：明確環(huán)境現(xiàn)狀，不因修建工程而使環(huán)境不因修建工程而使環(huán)境惡化，研究有關(guān)對(duì)環(huán)境惡化，研究有關(guān)對(duì)環(huán)境影響的內(nèi)容及其程度；影響的內(nèi)容及其程度；提出防止破壞環(huán)境的措提出防止破壞環(huán)境的措施等。施等。第54頁/共64頁2.6.1 2.6.1 對(duì)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目（1 1）水資源保護(hù)；）水資源保護(hù)；（2 2）植被保護(hù)；）植被保護(hù)；（3 3）特殊區(qū)）特殊區(qū)( (名勝古跡、溫泉、風(fēng)景等名勝古跡、溫泉、風(fēng)景等) )保護(hù)；保護(hù)；（4 4）環(huán)境污染的保護(hù)）環(huán)境污染的保護(hù)( (污水、煙塵、噪聲、有害物等污水、煙塵、噪聲、有害物等

18、) )（5 5）棄碴處理；）棄碴處理；第55頁/共64頁第56頁/共64頁打浦路隧道復(fù)線工程環(huán)境影響打浦路隧道復(fù)線工程環(huán)境影響 第57頁/共64頁2.6.3 2.6.3 預(yù)測(cè)環(huán)境影響預(yù)測(cè)環(huán)境影響大氣：預(yù)測(cè)隧道運(yùn)營后，大氣中廢氣對(duì)人的影大氣：預(yù)測(cè)隧道運(yùn)營后，大氣中廢氣對(duì)人的影響程度，預(yù)測(cè)方式是擴(kuò)散模式響程度，預(yù)測(cè)方式是擴(kuò)散模式水質(zhì)：隧道內(nèi)排出的施工及運(yùn)營水等水質(zhì)：隧道內(nèi)排出的施工及運(yùn)營水等振動(dòng)與噪聲：根據(jù)地形、植被情況進(jìn)行預(yù)測(cè)振動(dòng)與噪聲：根據(jù)地形、植被情況進(jìn)行預(yù)測(cè)地表沉陷：與地質(zhì)、斷面、施工、支護(hù)等有關(guān)地表沉陷：與地質(zhì)、斷面、施工、支護(hù)等有關(guān)動(dòng)物與植物：隧道排出的廢氣、噪聲等動(dòng)物與植物：隧道排出的廢氣、噪聲等自然景觀：隧道洞門與周圍環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)自然景觀：隧道洞門與周圍環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)第58頁/共64頁2.6.4 2.6.4 環(huán)境影響的評(píng)價(jià)環(huán)境影響的評(píng)價(jià) 隧道工程的修建對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境會(huì)隧道工程的修建對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境會(huì)造成什么樣的影響？造成什么樣的影響？ 根據(jù)掌握情況，對(duì)照影響指標(biāo)根據(jù)掌握情況，對(duì)照影響指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)行評(píng)價(jià)。第59頁/共64頁2.